[논문 리뷰] Digital Social Contracts: A Foundation for an Egalitarian and Just Digital Society

Luca Cardelli, Liav Orgad외 3명|arXiv (Cornell University)|2020. 05. 13.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 14인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 디지털 영역에서 실행 가능한 프로그램으로서의 사회적 계약—자발적이고 코드 기반의 약속—을 제안한다. 이는 사회적 규범과 규칙을 실행 가능한 프로그램으로 표현함으로써 평등하고 자율적인 사회를 가능하게 한다. 이 계약들은 전이 시스템과 사회적 계약 프로그래밍 언어(SCPL)를 사용해 형식화되었으며, '코드가 법이다' 원칙에 기반한 분산된 구현을 통해 민주적 거버넌스, 공유 경제, 공정한 통화 네트워크를 증명 가능하고 정확하게 모델링할 수 있음을 보여준다.

ABSTRACT

Almost two centuries ago Pierre-Joseph Proudhon proposed social contracts -- voluntary agreements among free people -- as a foundation from which an egalitarian and just society can emerge. A \emph{digital social contract} is the novel incarnation of this concept for the digital age: a voluntary agreement between people that is specified, undertaken, and fulfilled in the digital realm. It embodies the notion of "code-is-law" in its purest form, in that a digital social contract is in fact a program -- code in a social contracts programming language, which specifies the digital actions parties to the social contract may take; and the parties to the contract are entrusted, equally, with the task of ensuring that each party abides by the contract. Parties to a social contract are identified via their public keys, and the one and only type of action a party to a digital social contract may take is a "digital speech act" -- signing an utterance with her private key and sending it to the other parties to the contract. Here, we present a formal definition of a digital social contract as agents that communicate asynchronously via crypto-speech acts, where the output of each agent is the input of all the other agents. We outline an abstract design for a social contracts programming language and show, via programming examples, that key application areas, including social community; simple sharing-economy applications; egalitarian currency networks; and democratic community governance, can all be expressed elegantly and efficiently as digital social contracts.

연구 동기 및 목표

• 디지털 플랫폼에서의 권력 불균형 문제를 해결하기 위해 상하구조적이고 독점적인 통제를 분산되고 자발적인 참여자 간의 평등한 약관으로 대체한다.
• 계몽주의 시대의 사회적 계약 이론을 프로그래밍 언어와 형식적 방법을 활용해 실용적이고 실행 가능한 디지털 사회의 프레임워크로 전환한다.
• 등급 없는 참여, 시빌 공격에 대한 저항성, 코드를 통한 검증 가능한 준수를 보장함으로써 민주적이고 공정하며 자율적인 디지털 공동체를 가능하게 한다.
• 분산된 비동기 환경에서 집단 규칙를 특정하고 이행할 수 있는 프로그래밍 모델—사회적 계약 프로그래밍 언어(SCPL)—를 설계한다.
• 핵심 사회 기능인 거버넌스, 자원 공유, 통화 발행이 증명 가능하고 정확한 방식으로 디지털 사회적 계약으로 표현될 수 있음을 보여준다.

제안 방법

• 에이전트의 역사 상태를 표현하는 전이 시스템 SC = (S, l₀, T)로 디지털 사회적 계약을 형식화하며, 상태는 에이전트의 행동 기록을 나타내고 전이(transitions)는 디지털 언어행동(디지털 스피치 액트)을 통해 행동을 표현한다.
• 에이전트들이 공개 키 신원을 사용해 서명된 메시지(디지털 언어행동)를 통해 비동기적으로 소통하는 사회적 계약 프로그래밍 언어(SCPL)를 정의한다.
• 사회 계약(SC)을 분산 시스템(SCDS)으로 매핑하는 컴파일러 AtoD를 설계하여 논리적 계약과 그 구현 간의 의미적 동치성을 보장한다.
• 메시지 스토어를 사용해 에이전트의 역사와 공통 대각선(글로벌 레거시) 간의 차이를 추적함으로써, 메시지 가용성에 기반한 타당한 입력 전이를 가능하게 한다.
• SCDS 상태에서 SC 상태로의 엄격한 준위함수(f)를 통해 컴파일러 AtoD가 정확하다는 것을 증명하며, 이는 SCDS가 SC를 정확히 구현하고 있음을 보여준다.
• 이중성(비유)을 활용해 무한 상태 공간을 유한한 표현으로 줄여 효율적이고 확장 가능한 컴파일링을 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 사회적 계약 이론은 형식적이고 실행 가능한 모델을 통해 디지털 시대에 어떻게 구체화될 수 있는가?
• RQ2 디지털 사회적 계약은 평등한 권력 분포, 시빌 공격 방지, 공정한 결과 보장이 가능한 방식으로 구현될 수 있는가?
• RQ3 고수준의 사회적 계약 명세와 저수준의 분산 구현 간의 형식적 관계는 무엇인가?
• RQ4 서명된 메시지인 디지털 언어행동은 자율적인 디지털 사회에서 상호작용의 원자 단위로 어떻게 작용할 수 있는가?
• RQ5 거버넌스, 자원 공유, 통화 발행과 같은 핵심 사회 기능이 증명 가능하고 정확한 방식으로 디지털 사회적 계약으로 모델링될 수 있는 정도는 어느 정도인가?

주요 결과

• 디지털 사회적 계약은 각 에이전트의 행동 및 메시지 기록을 캡처하는 상태를 가진 전이 시스템 SC로 형식적으로 정의된다.
• 컴파일러 AtoD는 임의의 사회 계약 SC를 분산 시스템 SCDS로 매핑하며, 엄격한 준위함수를 통해 SCDS가 SC를 정확히 구현하고 있음을 증명한다.
• SCDS의 메시지 스토어는 에이전트의 역사와 글로벌 대각선 간의 차이를 정확히 캡처하여 타당한 입력 전이를 가능하게 한다.
• 형식적 모델은 계약에서 허용된 행동만 실행 가능하게 하여 비협력적 또는 오류 발생 행동을 방지한다.
• 이 프레임워크는 민주적 거버넌스, 공유 경제, 평등한 통화 네트워크 등의 핵심 응용을 정확하고 증명 가능한 SCPL 프로그램을 통해 지원한다.
• 이러한 접근은 '한 사람, 한 표' 메커니즘을 가능하게 하며, 진정한 암호학적 유대가 있는 신원을 요구함으로써 시빌 공격을 완화한다.